Када је у питању аутоматизација процеса у петрохемијској индустрији, често долази до изражаја стереотип да је производња сложена, што значи да је ту аутоматизовано све до чега се може доћи захваљујући аутоматизованим системима управљања процесима. Заправо не баш тако.
Петрохемијска индустрија је заиста доста добро аутоматизована, али то се тиче основног технолошког процеса, где је аутоматизација и минимизација људског фактора критична. Сви повезани процеси нису аутоматизовани због високе цене решења за аутоматизовану контролу процеса и изводе се ручно. Дакле, ситуација у којој запослени једном сваких неколико сати ручно проверава да ли је ова или она цев правилно загрејана, да ли је потребан прекидач укључен и да ли је вентил увучен, да ли је ниво вибрација лежаја нормалан - то је нормално .
Већина некритичних процеса није аутоматизована, али то се може урадити коришћењем технологија Интернета ствари уместо аутоматизованих система контроле процеса.
Нажалост, овде постоји проблем - јаз у комуникацији између купаца из петрохемијске индустрије и самих произвођача гвожђа, који немају купце у индустрији нафте и гаса и, сходно томе, не добијају информације о захтевима опреме за употребу. у агресивним, експлозивним подручјима, у тешким климатским условима итд.
У овом посту ћемо говорити о овом проблему и како га решити.
Интернет ствари у петрохемији
Да бисмо проверили неке параметре, користимо пролазне прегледе у сврху визуелне и тактилне провере некритичних компоненти инсталације. Један од уобичајених проблема је везан за довод паре. Пара је расхладна течност за многе петрохемијске процесе, а од топлане до завршног чвора се доводи преко дугих цеви. Треба имати у виду да се наше фабрике и инсталације налазе у прилично тешким климатским условима, зиме у Русији су оштре, а понекад и неке цеви почну да се смрзавају.
Због тога, према прописима, одређено особље мора једном на сат да обилази и мери температуру цеви. У размерама читаве фабрике, ово је велики број људи који готово ништа не раде осим ходају около и додирују цеви.
Прво, то је незгодно: температуре могу бити ниске, а морате ићи далеко. Друго, на овај начин је немогуће прикупљати, а посебно користити податке о процесу. Треће, то је скупо: сви ови људи морају да раде кориснији посао. Коначно, људски фактор: колико тачно се мери температура, колико редовно се то дешава?
И ово је само један од разлога зашто су руководиоци постројења и инсталација прилично озбиљно забринути да минимизирају утицај људског фактора на техничке процесе.
Ово је прва корисна студија случаја могуће употребе ИоТ-а у производњи.
Друга је контрола вибрација. Опрема има електромоторе, а мора се извршити контрола вибрација. За сада се изводи на исти начин, ручно – једном дневно људи шетају и посебним инструментима мере ниво вибрације како би се уверили да је све у реду. Ово је опет губљење времена и људских ресурса, опет утицај људског фактора на исправност и учесталост оваквих рунди, али најважнија мана је што не можете радити са таквим подацима, јер практично нема података за обраду и немогуће је прећи на сервисирање динамичке опреме на основу стања.
И то је сада један од главних трендова у индустрији – прелазак са рутинског одржавања на одржавање базирано на стању, уз чију правилну организацију се одржава активна и детаљна евиденција радних сати опреме и пуна контрола њеног тренутног стања. На пример, када дође време да проверите пумпе, проверите њихове параметре и видите да је за то време пумпа А успела да акумулира потребан број радних сати мотора за сервисирање, али пумпа Б још увек није, што значи да може. још није сервисиран, прерано је.
Генерално, то је као да мењате уље у аутомобилу на сваких 15 километара. Неко то може да извуче за шест месеци, некоме ће бити потребно годину дана, а некоме и дуже, у зависности од тога колико се активно користи одређени аутомобил.
Исто је и са пумпама. Плус, постоји друга варијабла која утиче на потребу за одржавањем - историја индикатора вибрација. Рецимо да је историја вибрација била у реду, пумпа такође није радила на сат, што значи да још не морамо да је сервисирамо. А ако историја вибрација није нормална, онда се таква пумпа мора сервисирати чак и без радних сати. И обрнуто - са одличном историјом вибрација, ми га сервисирамо ако су сати одрађени.
Ако све ово узмете у обзир и на овај начин извршите одржавање, можете смањити трошкове сервисирања динамичке опреме за 20 или чак 30 процената. С обзиром на обим производње, ово су веома значајне бројке, без губитка квалитета и без угрожавања нивоа безбедности. А ово је готов случај за коришћење ИИоТ-а у предузећу.
Такође има много шалтера са којих се информације сада прикупљају ручно („Ишао сам, погледао и записао“). Такође је ефикасније служити све ово на мрежи, да видите у реалном времену шта се и како користи. Овакав приступ ће у великој мери помоћи у решавању питања коришћења енергетских ресурса: знајући тачне бројке потрошње, можете, на пример, да доставите више паре у цев А ујутру, а више паре у цев Б увече, на пример. На крају крајева, сада су грејне станице изграђене са великом маргином како би се све компоненте тачно обезбедиле топлотом. Али можете градити не са резервама, већ мудро, оптимално распоређујући ресурсе.
Ово је модерна одлука заснована на подацима, када се одлуке доносе на основу пуног рада са подацима који су прикупљени. Облаци и аналитика су посебно популарни данас; на Опен Инноватионс ове године се много причало о великим подацима и облацима. Сви су спремни да раде са великим подацима, обрађују их, чувају, али прво се подаци морају прикупити. О овоме се мање прича. Данас је врло мало покретања хардвера.
Трећи случај ИоТ-а је праћење особља, навигација по периметру итд. Користимо ово за праћење кретања запослених и надгледање забрањених подручја. На пример, у зони се изводе неки радови током којих у њој не би требало да буду странци - и то је могуће визуелно контролисати у реалном времену. Или је линијски радник отишао да провери пумпу, и већ је дуго са њом и не помера се - можда се особа разболела и потребна јој је помоћ.
О стандардима
Други проблем је што не постоје интегратори спремни да направе решења за индустријски ИоТ. Јер још увек нема утврђених стандарда у овој области.
На пример, како је код куће: имамо вифи рутер, можете купити нешто друго за паметну кућу - чајник, утичницу, ИП камеру или сијалице - повежите све то на постојећи вифи и све ће радити . Успеће сигурно, јер је вифи стандард по коме је све прилагођено.
Али у области решења за предузећа, стандарди овог нивоа распрострањености не постоје. Чињеница је да је сама компонентна база постала приступачна релативно недавно, што је омогућило хардверу на таквој бази да се такмичи са људским ресурсима.
Ако упоредимо визуелно, бројеви ће бити приближно исте скале.
Један сензор аутоматизованог система управљања за индустријску употребу кошта око 2000 долара.
Један сензор ЛоРаВАН кошта 3-4 хиљаде рубаља.
Пре 10 година постојали су само аутоматизовани системи за контролу процеса, без алтернативе, ЛоРаВАН се појавио пре 5 година.
Али не можемо само узети и користити ЛоРаВАН сензоре у нашим предузећима
Избор технологије
Са кућним ВиФи све је јасно, са канцеларијском опремом све је отприлике исто.
Не постоје популарни и често коришћени стандарди у смислу ИоТ-а у индустрији. Постоји, наравно, гомила различитих индустријских стандарда које компаније развијају за себе.
Узмимо, на пример, бежични ХАРТ, који су направили момци из Емерсона – такође 2,4 ГХз, скоро исти вифи. Подручје такве покривености од тачке до тачке је 50-70 метара. Када узмете у обзир да површина наших инсталација премашује величину неколико фудбалских терена, постаје тужно. А једна базна станица у овом случају може поуздано да сервисира до 100 уређаја. И сада постављамо нову инсталацију; у почетним фазама већ постоји више од 400 сензора.
А ту је и НБ-ИоТ (НарровБанд Интернет оф Тхингс), који пружају мобилни оператери. И опет, није за употребу у производњи - прво, једноставно је скупо (оператер наплаћује саобраћај), а друго, формира прејаку зависност од телеком оператера. Ако такве сензоре треба да уградите у просторије као што је бункер, где нема комуникације, а тамо треба да инсталирате додатну опрему, мораћете да се обратите оператеру, уз накнаду и са непредвидивим роковима за извршење налога за покривање објекат са мрежом.
Немогуће је користити чисти Ви-Фи на сајтовима. Чак су и кућни канали загушени и на 2,4 ГХз и на 5 ГХз, а имамо производну локацију са огромним бројем сензора и опреме, а не само пар компјутера и мобилних телефона по стану.
Наравно, постоје власнички стандарди здравог квалитета. Али ово не функционише када градимо мрежу са много различитих уређаја, потребан нам је један стандард, а не нешто затворено што ће нас поново учинити зависним од једног или другог добављача.
Стога се чини да је савез ЛоРаВАН веома добро решење, технологија се активно развија и, по мом мишљењу, има све шансе да порасте до пуног стандарда. Након проширења фреквентног опсега РУ868, имамо више канала него у Европи, што значи да уопште не морамо да бринемо о капацитету мреже, што ЛоРаВАН чини одличним протоколом за периодично прикупљање параметара, рецимо, једном у 10 минута или једном на сат.
У идеалном случају, потребно је да примамо податке од више сензора сваких 10 минута како бисмо одржали нормалну слику надзора, прикупили податке и генерално пратили стање опреме. А у случају линијаша, ова фреквенција је у најбољем случају једнака сату.
Шта још недостаје?
Недостатак дијалога
Недостаје дијалог између произвођача хардвера и петрохемијских или нафтних и гасних купаца. И испоставило се да ИТ стручњаци праве одличан хардвер са ИТ тачке гледишта, који се не може масовно користити у петрохемијској производњи.
На пример, комад хардвера на ЛоРаВАН-у за мерење температуре цеви: окачи га на цев, причврсти га стезаљком, окачи радио модул, затвори контролну тачку - и то је то.
ИТ опрема је апсолутно одговарајућа, али постоје проблеми за индустрију.
Батерија 3400 мАх. Наравно, није најједноставнији, овде је тионил хлорид, који му даје могућност да ради на -50 и да не губи капацитет. Ако шаљемо информације са таквог сензора једном на сваких 10 минута, он ће испразнити батерију за шест месеци. Нема ништа лоше у прилагођеном решењу - одврните сензор, убаците нову батерију за 300 рубаља сваких шест месеци.
Шта ако су ово десетине хиљада сензора на огромној локацији? Ово ће потрајати огромну количину времена. Елиминисањем радних сати утрошених на пролазак, добијамо исту количину времена за одржавање система.
Прилично очигледно решење проблема је уградња батерије не за 300 рубаља, већ за 1000, али за 19 мАх, мораће да се мења једном у 000 година. Ово је добро. Да, ово ће мало повећати цену самог сензора. Али индустрија то може приуштити и индустрији је то заиста потребно.
Нико није цасдев, тако да нико не зна за потребе индустрије.
И о главној ствари
И што је најважније, оно о чему се спотичу је управо због баналног недостатка дијалога. Петрохемија је производња, а производња је прилично опасна, где је могућ сценарио локалног цурења гаса и формирања експлозивног облака. Стога, сва опрема без изузетка мора бити отпорна на експлозију. И имати одговарајуће сертификате о заштити од експлозије у складу са руским стандардом ТР ТС 012/2011.
Програмери једноставно не знају за ово. А заштита од експлозије није параметар који се једноставно може додати готово готовом уређају, попут неколико додатних ЛЕД диода. Потребно је прерадити све од саме плоче и кола до изолације жица.
Шта да се ради
Једноставно је - комуницирајте. Спремни смо за директан дијалог, моје име је Василиј Ежов, власник ИоТ производа у СИБУР-у, можете ми писати овде у личној поруци или путем мејла - [емаил заштићен]. Имамо готове техничке спецификације, све ћемо вам рећи и показати која опрема нам је потребна и зашто и о чему треба водити рачуна.
Тренутно већ градимо низ пројеката на ЛоРаВАН-у у зеленој зони (где за нас заштита од експлозије није обавезан параметар), гледамо како је уопште и да ли је ЛоРаВАН погодан за решавање проблема на таквом Скала. Заиста нам се допало на малим тест мрежама, сада градимо мрежу са великом густином сензора, где је планирано око 400 сензора за једну инсталацију. Што се тиче количине за ЛоРаВАН, ово није много, али у смислу густине мреже је већ мало. Па хајде да то проверимо.
На бројним изложбама високе технологије, произвођачи хардвера су од мене први пут чули о заштити од експлозије и њеној неопходности.
Дакле, ово је, пре свега, проблем комуникације који желимо да решимо. Веома смо за цусдев, он је користан и користан за све стране, купац добија неопходан хардвер за своје потребе, а програмер не губи време на креирање нечег непотребног или потпуно преправљање постојећег хардвера од нуле.
Ако већ радите нешто слично и спремни сте да се проширите на сектор нафте, гаса и петрохемије, само нам пишите.
Извор: ввв.хабр.цом